我们怎么知道东西在哪里?
我们的眼睛每秒移动三次。每当我们转动眼睛的时候，我们眼前的世界就会从我们眼睛后部的视网膜上掠过，从而极大地改变眼睛传送到大脑的图像;然而，据我们所知，似乎什么都没有动。一项新的研究为这一被称为“视觉稳定”的过程提供了新的见解。研究结果发表在美国国家科学院院刊。
“我们的研究结果表明，框架策略一直在幕后发挥作用，这有助于稳定我们的视觉体验，”资深作者帕特里克·卡瓦纳(Patrick Cavanagh)说。他是达特茅斯学院(Dartmouth)心理学和脑科学的研究教授，也是格兰登学院(Glendon College)和约克大学视觉研究中心(Centre for Vision research at York University)的心理学高级研究员。“大脑有自己类型的稳定摄像头，它使用各种线索来稳定我们所看到的相对于可用帧的东西，这样我们就不会像用智能手机拍摄的手持电影那样看到晃动的图像。我们周围的视觉世界是最终稳定的框架，但我们的研究表明，即使是小框架也可以工作:在框架内的测试位置将被感知到相对于框架，就好像它是静止的。框架的作用是稳定你的感知。”
一个这样的例子就是有人从行驶中的公共汽车窗口向你挥手告别。他们的手看起来就像在相对于窗户上下移动，而不是沿着蛇一样的路径，实际上是从移动的公共汽车走出来的。公共汽车的窗户就像一个相框，通过这个相框，人们可以看到挥手告别的动作。
该研究包括两个实验，测试电脑显示器上移动的小正方形框架如何影响参与者对位置的判断。实验是亲自进行的:8个人，包括两名作者;由于COVID-19大流行，也在网上:从约克大学招募了274名参与者，其中141人拥有完整的数据。这两类参与者的数据非常相似。
在实验1中，一个白色的正方形框架在灰色屏幕上左右前后移动，当正方形到达路径的尽头时，它的左右边缘会闪烁:在移动的一端，右边缘会闪烁蓝色，而在另一端，左边缘会闪烁红色，如图所示。参与者被要求调整屏幕顶部的一对标记，以表示他们看到的闪烁边缘之间的距离。实验1有两个条件。第一个条件评估了正方形框架的左右边缘之间的距离。在这个例子中，帧的移动比帧的大小长，所以红色闪光在物理上是在蓝色闪光的左边。当帧在开始时缓慢移动时，我们可以看到闪光的真实位置，红色在左边。然而，一旦帧移动得足够快，蓝色在红色之后。这就是它们的位置，如果坐标系是静止的。移动的框架通过稳定我们对位置的判断来愚弄我们。在电影的后面，画面短暂地淡出，揭示出红色闪光实际上是在蓝色闪光的左边闪光这是一直以来的情况。
第二个条件评估了框架物理边缘的移动。左边缘在帧移动的两端闪光，帧移动的距离被视为两个闪光之间的空间。
实验1的两种情况下的数据表明，参与者认为框架的闪光边缘似乎是稳定的，即使它明显在移动，这说明了研究人员所说的由移动框架产生的“矛盾稳定”。
实验2再次证明了运动框架的稳定能力，通过在运动框架内同一位置闪烁一个红色圆盘和一个蓝色圆盘。方框从左到右来回移动，而圆盘则交替闪烁红色和蓝色。和实验1一样，参与者被要求指出红色和蓝色圆盘之间的距离。尽管磁盘之间没有物理上的分离，移动的框架创造了两个磁盘位于其真实位置的左边和右边的外观，相对于它们闪烁的框架。换句话说，参与者感知到磁盘相对于帧的位置，就像它是静止的一样，这在帧速度、大小和路径长度的很大范围内都是正确的。
卡瓦纳说:“通过在移动的框架内使用闪光，我们的实验触发了一种矛盾形式的视觉稳定，这使得闪光出现在它们从未出现过的位置。”“我们的研究结果表明，移动的框架会产生100%的稳定效果——框架的运动完全被忽略了。这些数据首次显示了一种与我们日常经验相匹配的帧效应，即当我们的眼睛移动时，我们视网膜上的场景运动被完全减弱，使世界看起来稳定。”
卡瓦纳说:“在现实世界中，我们面前的场景就像锚一样稳定着我们周围的环境。”将世界的运动视为我们眼睛的移动是有道理的，因为大多数场景(如房子、工作场所、学校、户外环境)都是不移动的，除非发生了地震。
“每当我们的眼睛移动时，都会有一个过程来清除由眼球运动引起的大量模糊。我们的大脑把这个空隙缝合在一起，这样我们就不会注意到空白，但它也会利用这个动作来稳定场景。这种运动既被抑制又被抑制，这样我们就可以跟踪世界上物体的位置。”
基于研究结果，研究团队计划在达特茅斯利用大脑成像技术进一步探索视觉稳定。
进一步探索
